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Einleitung
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Werkzeughalter. Genauer betrifft die Erfindung das Gebiet von Mehrfach-Haltern für Werkzeuge wie Dreh- oder Bohrwerkzeuge zum Einsatz an Drehmaschinen, sowie ein Verwendungsverfahren hierzu.
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Stand der Technik und Nachteile
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Drehmaschinen sind aus dem Stand der Technik seit Langem bekannt. In das Drehfutter einer Spindel wird ein typischerweise zylinderförmiges Halbzeug eingespannt. Die Spindel wird in Rotation versetzt. Ein spanabhebendes Werkzeug, der Drehmeißel, wird mit der Mantel- oder Deckfläche des Halbzeugs in Kontakt gebracht. Durch entsprechende Zustellbewegung des Werkzeugs werden der Durchmesser oder die Kontur des Werkstücks entsprechend den gewünschten Maßen verändert.
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Zur spanabhebenden Bearbeitung finden verschiedene Werkzeuge Verwendung. Sie können sich beispielsweise in der Form und Breite der Schneide, dem Schneidenmaterial oder dem Keilwinkel voneinander unterscheiden. Ferner gibt es Werkzeuge zum Außen- und Innendrehen, zum Bohren, zum Schrupp- und Schlichtdrehen usw. Bei mehrere Arbeitsschritte umfassenden Bearbeitungen ist es häufig nötig, das jeweils für den anstehenden Arbeitsschritt geeignete Werkzeug auszuwählen und in die Werkzeugmaschine einzuspannen. Insbesondere bei viele Schritte umfassenden Bearbeitungen oder kleinen Stückzahlen ist der für das Umrüsten benötigte Zeitaufwand erheblich und kann unter Umständen sogar die für die eigentliche Bearbeitung benötigte Zeit übersteigen.
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Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, mehrere Werkzeuge an einen so genannten Mehrfach-Werkzeughalter zu montieren, welcher als Ganzes an der Werkzeugaufnahme der Drehmaschine angebracht werden kann, die häufig ein Drehautomat ist. Die Positionen der einzelnen Werkzeuge werden einmalig eingestellt und vermessen, so dass bei einem Wechsel von einem zum anderen Werkzeug nur noch wenig Rüstzeit benötigt wird.
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Neben einfachen Drehmaschinen, in welchen jeweils nur ein einzelnes Werkzeug oder ein einzelner Werkzeughalter eingesetzt wird, existieren daher auch Maschinen, in welchen mehrere Werkzeuge gleichzeitig vorgehalten werden. Die einzelnen Werkzeuge sind ggf. in Werkzeughaltern gelagert. Die Werkzeughalter werden typischerweise lösbar mit einem meist beweglichen Werkzeugträger verbunden, der z.B. als Werkzeugrevolverscheibe ausgestaltet ist. Diese bietet sternförmig Platz für beispielsweise zwölf Werkzeughalter. Ein Werkzeughalter kann für ein einziges Werkzeug, oder auch für mehrere Werkzeuge vorgesehen sein, beispielsweise für Bohrer unterschiedlicher Durchmesser (Mehrfach-Werkzeughalter).
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Während manche Werkzeuge stillstehend sind (Drehmeißel), sind andere umlaufend (Fräser). Aus diesem Grunde weisen manche solcher beweglichen Werkzeugträger eine Aufnahme auf, in welcher der z.B. nach DIN 69880 ausgestaltete Zylinderschaft eines entsprechenden Werkzeughalters einsetzbar ist. Ein Antrieb des Werkzeugträgers versetzt den Zylinderschaft des Werkzeughalters in Rotation. Über den Werkzeughalter kann somit das entsprechende Werkzeug ebenfalls in Rotation versetzt werden. Eine solche Konstruktion ist beispielsweise in der Druckschrift
DE 199 40 330 C2 beschrieben.
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Bei der Außenbearbeitung, aber auch beim Innenausdrehen und Bohren wird in aller Regel Kühlschmiermittel eingesetzt. Dieses wird mittels einer oder mehrerer Düsen in Richtung des Wirkorts des Drehmeißels oder Bohrers ausgegeben. Es hat die Aufgabe, die beim Spanabheben erzeugte Schneidwärme abzuleiten, den Wirkort frei von Spänen zu halten, und das Abgleiten des Spans am Schneidwerkzeug zu erleichtern.
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Einfachste Lösungen umfassen biegsame Röhrchen, deren Auslass in die Nähe des Wirkorts gebracht wird. Bei Werkzeughaltern für mehrere Werkzeuge, und bei Werkzeugträgern für mehrere Werkzeughalter ist dies jedoch wenig effizient, da die Werkzeugspitze jeweils an einem anderen Punkt liegen kann, so dass bei Werkzeugwechsel ggf. eine Neujustage des Auslasses erfolgen muss. Daher sind auch Werkzeughalter bekannt, welche einen innenliegenden Kanal aufweisen, durch welchen das Kühlschmiermittel von der Drehmaschine über einen Eingang des Werkzeughalters bis zu einem individuellen Auslass gepumpt wird. Der Auslass ist so eingerichtet, dass das Kühlschmiermittel möglichst nah zum jeweiligen Wirkort gelangt. Handelt es sich um einen Mehrfach-Werkzeughalter, so verzweigt der Eingang in mehrere Auslässe, die jeweils auf die Wirkorte der Werkzeuge gerichtet sind. Es ist klar, dass die Menge an ausgegebenem Kühlschmiermittel von der Anzahl und Größe der Auslässe abhängt. Die Menge des Kühlschmiermittels kann erheblich sein und bis zu 0,5 1/s und mehr betragen; der Betriebsdruck liegt typischerweise im Bereich 0,5 bis 15 bar und darüber.
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Allerdings sind bestimmte Inhaltsstoffe des Kühlschmiermittels gesundheitsbedenklich. Durch das unvermeidbare Umherspritzen gelangt Kühlschmiermittel auch an Orte, an denen es nicht benötigt wird; zudem können feine Spritzer zerstäuben und so in die Atemluft gelangen. Die Flüssigkeit wie auch ihre gesundheitsschädlichen Dämpfe müssen daher von Bedienpersonal möglichst ferngehalten werden.
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Ein weiteres Problem insbesondere in Verbindung mit Mehrfach-Haltern für Bohrer mit Innenspülung entsteht dadurch, dass der fluidische Widerstand gerade desjenigen Auslasses am größten ist, in welchen ein Bohrwerkzeug eingesetzt ist, da dieses den Auslassdurchmesser reduziert. Ist das Bohrwerkzeug im Eingriff mit dem Werkstück, steigt der fluidische Widerstand sogar noch weiter an. Die zum Wirkort gelangende Menge an Kühlschmiermittel wird reduziert, da dieses vorzugsweise den Weg durch die werkzeuglosen Auslässe nimmt, wo es ungenutzt abläuft. Ein größerer Teil des Kühlschmiermittels geht somit für den unmittelbaren Einsatz verloren.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2016 001 804 A1 ist ein Mehrfach-Halter für Werkzeuge zur Anbringung an einer Drehmaschine bekannt, dessen auf einem drehbaren Revolver angeordnete Werkzeugaufnahmen jeweils einen Auslass für Kühlschmiermittel aufweisen. Dieses wird durch einen zentralen Zulauf der Werkzeugaufnahme bis zu dessen Spitze geführt, wo es beispielsweise zur Kühlung eines Bohrers dienen kann. Je nach ausgewähltem Werkzeug wird auch nur dieses mit Kühlschmiermittel versorgt. Für einen feststehenden Mehrfach-Halter ist diese Lösung jedoch nicht anwendbar.
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Aufgabe der Erfindung und Lösung
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche bzw. welches die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.
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Demnach soll die Erfindung die Belastung durch Kühlschmiermittel reduzieren helfen, um die gesundheitlichen Risiken für Bedienpersonal zu reduzieren. Der Verbrauch von Kühlschmiermittel soll reduziert werden.
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Die Aufgabe wird durch einen Mehrfach-Halter nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Verwendung eines Mehrfach-Halters nach nebengeordnetem Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind den jeweils abhängigen Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
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Beschreibung
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine besonders effiziente Möglichkeit einer Reduktion der Belastung und des Verbrauchs durch Kühlschmiermittel darin liegt, dieses so bedarfsgerecht wie möglich einzusetzen.
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Der Mehrfach-Halter ist für Werkzeuge zur Anbringung an einen Werkzeugträger einer Drehmaschine vorgesehen. Derartige Werkzeuge sind insbesondere Drehmeißel, Fräser oder Bohrer. Der Werkzeugträger ist Teil der Drehmaschine und dient der Aufnahme von mehreren Werkzeughaltern. Er ist vorzugsweise als Werkzeugrevolverscheibe ausgestaltet. Der Mehrfach-Halter umfasst eine Mehrzahl von Werkzeugaufnahmen für die Werkzeuge. Mehrere dieser Werkzeugaufnahmen, und vorzugsweise alle, weisen jeweils mindestens einen Auslass für Kühlschmiermittel auf. Der Auslass kann nahe der Werkzeugaufnahme liegen, oder in diese münden. Er ist bevorzugt so eingerichtet, dass aus ihm austretendes Kühlschmiermittel an den Wirkort des Werkzeugs gespritzt wird; alternativ ist am (neben der Werkzeugaufnahme liegenden) Auslass ein vorzugsweise biegbares Röhrchen der oben beschriebenen Art angebracht. Der Auslass ist fluidisch mit einem gemeinsamen Eingang des Mehrfach-Halters verbunden. Das bedeutet, dass Kühlschmiermittel mittels einer geeigneten Vorrichtung der Drehmaschine unter Druck gesetzt und so in den Eingang gefördert wird; von dort aus kann die Flüssigkeit durch vorzugsweise innenliegende Kanäle zu den Auslässen strömen.
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Ferner umfasst der Mehrfach-Halter eine in unterschiedliche Winkelstellungen drehbare Welle, welche dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der Winkelstellung einen bestimmten, vom gemeinsamen Eingang zu einem der Auslässe führenden fluidischen Pfad zu öffnen, so dass das Kühlschmiermittel gezielt an einem bestimmten Auslass ausgebbar ist. Anders ausgedrückt, die Winkelstellung der Welle gibt vor, welcher der Auslässe mit dem Eingang verbunden ist, wobei durch Drehen der Welle unterschiedliche Auslässe „anwählbar“ sind. Der Effekt dieser Anwählbarkeit ist, dass nunmehr nicht sämtliche Auslässe eines Werkzeughalters für mehrere Werkzeuge zugleich mit Kühlschmiermittel versorgt werden, sondern nur derjenige Auslass, der demjenigen Werkzeug zugeordnet ist, das gerade zur Werkstückbearbeitung benutzt wird.
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Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Mehrfach-Halters ist die Welle dazu eingerichtet, an ihrem distalen (von der Maschine bzw. dem Werkzeugträger weg weisenden) Ende mit oder ohne Werkzeug manuell in besagte Winkelstellungen gebracht werden zu können, so dass der gewünschte fluidische Pfad von einem Bediener auswählbar ist. Das bedeutet, dass beim Wechsel auf ein anderes Werkzeug des Mehrfach-Halters ein manueller Eingriff des Bedienpersonals nötig ist, um das nunmehr anstehende Werkzeug in korrekter Weise mit Kühlschmiermittel versorgen zu können. Für diesen Zweck ist es hilfreich, eine entsprechende Beschriftung oder Skala vorzusehen, aus welcher zweifelsfrei hervorgeht, welcher Auslass gerade ausgewählt ist. Hierfür ist es dann nicht nötig, auch bereits Kühlschmiermittel zu fördern.
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Eine derartige Ausführungsform ist insbesondere bei einfacheren Drehmaschinen hilfreich, und bei solchen, deren Werkzeugträger keinen Antrieb für umlaufende Werkzeuge umfasst.
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Nach einer alternativen erfindungsgemäßen Ausführungsform des Mehrfach-Halters ist die Welle dazu eingerichtet, mit ihrem proximalen (zur Maschine bzw. dem Werkzeugträger hin weisenden) Ende mit einem besagte Winkelstellungen vorgebenden Mitnehmer des Werkzeugträgers zusammenzuwirken, so dass der gewünschte fluidische Pfad mittels Rotation des besagten Mitnehmers auswählbar ist. Anders ausgedrückt, die Auswahl des gewünschten Fluidpfades vom Eingang zu einem bestimmten Auslass kann automatisiert erfolgen, indem die Drehmaschine den Mitnehmer gezielt in eine Winkelstellung bringt, in welcher (nur) der gewünschte Fluidpfad offen ist.
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Der Mitnehmer, der das distale Ende einer von der Drehmaschine angetriebenen Welle bildet, kann z.B. nach DIN 1809 ausgestaltet sein. Bevorzugt ist er in einer zylindrischen Vertiefung angeordnet. Diese dient der Aufnahme des eines entsprechend geformten Zylinderschafts des Werkzeughalters.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der Automatisierbarkeit des Auswahlprozesses des gewünschten Fluidpfades. Auf diese Weise kann unmittelbar vor oder nach dem Positionieren des als nächstes zur Bearbeitung benötigten Werkzeugs auch das Verbinden des entsprechenden Auslasses mit dem gemeinsamen Eingang erfolgen. Ein Eingreifen von Bedienpersonal ist nicht mehr nötig. Dies erhöht auch die Sicherheit des Personals weiter, weil der Kontakt mit Kühlschmiermittel bei diesem Rüstschritt entfällt. Auch ein manuelles Eindrehen von Verschluss-Stopfen in nicht benötigte Auslässe entfällt.
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Die Erfindung vermeidet somit die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile.
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Der erfindungsgemäße Mehrfach-Halter verringert den Verbrauch von Kühlschmiermittel signifikant. Somit gelangt weniger Kühlschmiermittel in den Bearbeitungsraum, was zu einer Reduktion von Spritzern und Dämpfen des Kühlschmiermittels führt, und somit auch zu einer geringeren gesundheitlichen Belastung des Bedienpersonals. Zudem wird der Verbrauch an Kühlschmiermittel reduziert, die Fördereinrichtung kann kleiner dimensioniert werden, und der zum Fördern benötigte Energieverbrauch sinkt.
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Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Welle dazu eingerichtet, in Abhängigkeit der Winkelstellung genau einen Auslass fluidisch mit dem Eingang zu verbinden. Das bedeutet, dass jeder Auslass (oder jede zu einer Werkzeugaufnahme gehörende Auslassgruppe, die vorliegend vereinfachend ebenfalls als „Auslass“ bezeichnet wird) individuell angesteuert, d.h. mit Kühlschmiermittel versorgt werden kann, während alle übrigen Auslässe fluidisch vom Eingang getrennt sind.
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Nach einer anderen Ausführungsform ist es möglich, dass mehrere Auslässe zeitgleich mit dem Eingang verbindbar sind; dies kann beispielsweise zum vollständigen, simultanen Spülen der Kanäle erwünscht und vorteilhaft sein.
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Selbstverständlich können auch beide Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, d.h. neben der individuellen Ansteuerung können auch wahlweise alle (oder einige) der Auslässe zeitgleich mit dem Eingang verbunden sein.
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Nach einer Ausführungsform des Mehrfach-Halters weist die Welle einen zentralen, mit dem Eingang in Verbindung stehenden Versorgungskanal, sowie mindestens einen von diesem abgehenden Werkzeugkanal auf. Der Werkzeugkanal ist fluchtend mit einem Auslasskanal ausrichtbar, d.h., das Ende des Werkzeugkanals ist so positionierbar, dass es mit dem Anfang des Auslasskanals verbindbar ist. Der Auslasskanal schließlich mündet in einen Auslass.
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Eine solche Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Welle den Mehrfach-Halter durchzieht. Dann kann an beliebiger axialer Stelle Flüssigkeit aus dem Versorgungskanal abgeführt werden.
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Es ist klar, dass der Versorgungskanal an geeigneter Stelle mit dem Eingang verbunden sein muss; geeignet sind insbesondere Positionen, die nach geltenden Normen ausgewählt werden, um von der Drehmaschine gefördertes Kühlschmiermittel an den Mehrfach-Halter zu übergeben, ohne die Maschine modifizieren zu müssen.
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Es sind unterschiedliche Konstruktionen möglich, um die fluidische „Auswahl“ zu ermöglichen.
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Nach einer Ausführungsform weist die Welle eine Mehrzahl von Werkzeugkanälen auf, welche in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind. Je nach Winkelstellung der Welle fluchtet ein anderer Werkzeugkanal mit „seinem“ Auslasskanal, so dass der gewünschte Fluidpfad einstellbar ist.
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Nach einer anderen Ausführungsform weist die Welle genau einen einzelnen Werkzeugkanal auf. Dieser weist, je nach Winkelstellung der Welle in eine andere Richtung bzw. endet an unterschiedlichen Positionen. An diesen Positionen beginnen die Auslasskanäle, die zu den unterschiedlichen Auslässen führen. Rotiert die Welle um 360 Grad, erreicht der Werkzeugkanal wieder die Ursprungsposition.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Welle eine Mehrzahl von Werkzeugkanälen auf, welche (im Gegensatz zur erstgenannten Ausführungsform) in axialer Richtung an derselben Position angeordnet sind. Durch geschicktes Positionieren der Werkzeug- und der Auslasskanäle kann der Drehwinkel verkleinert werden, der nötig ist, um von einem Fluidpfad zum nächsten zu schalten. Auch ein zeitgleiches Spülen mehrerer oder aller Auslässe ist so möglich.
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Nach einer Ausführungsform verlassen die Werkzeugkanäle die Welle radial. Sie verlaufen also zumindest in ihrem stromabwärts liegenden Endbereich so, dass sie auf der Mantelfläche der Welle enden. Es ist klar, dass in der die Welle aufnehmenden zylindrischen Wellenaufnahme entsprechende Fortsetzungen der Kanäle (Auslasskanäle) vorhanden sind, welche an den Auslässen münden.
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Diese Art der Konstruktion eignet sich insbesondere für Mehrfach-Halter, bei denen die Werkzeugaufnahmen an einer oder an zwei, sich gegenüberliegenden Seitenflächen angeordnet sind.
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Nach einer anderen Ausführungsform verlassen die Werkzeugkanäle die Welle axial-versetzt zum Versorgungskanal. Anders ausgedrückt, in axialer Richtung gesehen verlaufen die Werkzeugkanäle zumindest in ihrem stromabwärts liegenden Endbereich so, dass sie parallel zur Achse der Welle verlaufen. Dabei weisen die Achsen der Werkzeugkanäle zur Achse der Welle einen Abstand auf, der vorzugsweise auch gleich ist. Die Werkzeugkanäle enden somit an einer (in distale Richtung weisenden) Stirnfläche der Welle. Sie liegen bevorzugt auf einem Kreis. Es ist klar, dass auch in diesem Fall entsprechend positionierte Auslasskanäle vorhanden sein müssen.
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Diese Art der Konstruktion eignet sich insbesondere für Mehrfach-Halter, bei denen die Werkzeugaufnahmen an einer Stirnseite desselben angeordnet sind.
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Nach einer Ausführungsform des Mehrfach-Halters mit mehreren Werkzeugkanälen verlassen die Werkzeugkanäle, in axialer Richtung gesehen, den Versorgungskanal in jeweils einem unterschiedlichen Winkel. In axialer Richtung gesehen liegen die Werkzeugkanäle demnach wie die Speichen eines Rades um die zentrale Achse (der Welle) herum angeordnet. Auf diese Weise steckt die „Intelligenz“ der Schaltung im Wesentlichen in der Welle, und das sie umgebende Gehäuse des Mehrfach-Halters kann einfacher (z.B. symmetrischer) gestaltet werden.
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Bevorzugt betragen die Winkel jeweils das Vielfache eines „Stellwinkels“. Der Stellwinkel ist der Betrag, um den die Welle gedreht werden muss, um von einem Fluidpfad zum nächsten zu schalten. Dieser ist jeweils bevorzugt gleich, d.h., bei Addition immer desselben Winkelbetrags wird genau ein Fluidpfad weiter geschaltet. Bei einer manuellen Ausführungsform kann der korrekte Stellwinkel durch eine Rastung hervorgehoben werden.
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Für den Fall, dass die Drehmaschine den Mitnehmer nur in bestimmte Winkel bringen kann, entspricht der Abstand aufeinander folgender Winkel einer werksseitigen Vorgabe des Mitnehmers. Somit sind auch alle möglichen Fluidpfade tatsächlich von der Drehmaschine auswählbar.
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Für den (typischen) Fall, dass der Mitnehmer in beliebige Winkelstellungen rotierbar ist, kann der Winkelabstand benachbarter Werkzeugkanäle einen beliebigen, auch unterschiedlichen, Wert betragen.
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Nach einer Ausführungsform münden die Auslässe neben den Werkzeugaufnahmen für die Werkzeuge. Das bedeutet, dass das Werkzeug von außen mit Kühlschmiermittel benetzt wird, was typischerweise bei Drehmeißeln der Fall ist.
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Nach einer anderen Ausführungsform münden die Auslässe in die Werkzeugaufnahmen für die Werkzeuge. Auf diese Weise ist eine Innenspülung des Werkzeug möglich. Dies ist beispielsweise bei Bohrern der Fall.
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Selbstverständlich sind beide Ausführungsformen miteinander kombinierbar, und/oder ein Mehrfach-Halter kann Mündungen beider Ausführungsformen nebeneinander aufweisen.
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Nachfolgend wird die Verwendung eines Mehrfach-Halters nach vorstehender Beschreibung erläutert. Diese umfasst die folgenden Schritte:
- - Antreiben der Welle;
- - Anhalten der Welle, sobald die Welle eine bestimmte Winkelstellung erreicht, in welcher ein bestimmter fluidischer Pfad vom gemeinsamen Eingang zu einem bestimmten Auslass eröffnet ist;
- - Fördern des Kühlschmiermittels durch den gemeinsamen Eingang zu besagtem Auslass;
- - Bearbeiten des Werkstücks.
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Anders ausgedrückt, nachdem feststeht, welches Werkzeug als nächstes zum Einsatz kommen soll, wird zunächst die Welle des Mehrfach-Halters in Rotation versetzt, wobei dies je nach Ausführungsform manuell oder automatisiert erfolgt.
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Sobald die Welle in der Winkelstellung ist, in welcher der gewünschte Fluidpfad geöffnet ist, stoppt die Rotation.
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Nunmehr kann das zuvor vorzugsweise unterbrochene Fördern des Kühlschmiermittels erneut starten, und die (weitere) Bearbeitung des Werkstücks kann erfolgen.
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Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obenstehenden Ausführungen hinsichtlich der Vorteile eines erfindungsgemäßen Mehrfach-Halters und der Verwendung desselben verwiesen.
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Wie erwähnt, kann der Antrieb der Welle mit oder ohne ein Werkzeug in besagte Winkelstellungen manuell durch einen Bediener erfolgen.
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Bevorzugt erfolgt der Antrieb der Welle jedoch mit einem der Drehmaschine zugehörigen Mitnehmer automatisiert. Auch hier wird auf die obenstehenden Erläuterungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine Explosionsansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Halters;
- 2 eine Schnittansicht des Mehrfach-Halters aus 1;
- 3 eine Schnittansicht des Mehrfach-Halters aus 1 mit anderer Winkelstellung der Welle;
- 4 eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Halters;
- 5 eine Schnittansicht des Mehrfach-Halters aus 4;
- 6 eine Schnittansicht des Mehrfach-Halters aus 4 mit anderer Winkelstellung der Welle.
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In der 1 ist eine Explosionsansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Halters dargestellt.
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Der Mehrfach-Halter umfasst ein Gehäuse 1 und eine Welle 2. Die Welle 2 ist in einer Wellenaufnahme 4 des Gehäuses 1 aufnehmbar, welche diese von der Rückseite 1A bis zur Vorderseite 1B durchzieht. Außerdem ist die Welle 2 innerhalb der Wellenaufnahme 4 drehbar gelagert. Nicht dargestellt sind dem Fachmann geläufige Mittel zur Verhinderung von Leckagen und zur axialen Festlegung der Welle 2.
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Das proximale Ende 2A der Welle 2 ist so ausgestaltet, dass es mit einem Mitnehmer des Werkzeugträgers der Drehmaschine (nicht dargestellt) zusammenwirken kann. Nach der gezeigten Ausführungsform ist dies ein nach DIN 1809 gestaltetes Wellenende.
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Am distalen Ende 2B der Welle 2 befindet sich eine Skala 5. Diese gibt die Winkelstellung der Welle 2 an, so dass erkennbar ist, welcher der möglichen Fluidpfade (nicht sichtbar) gerade ausgewählt ist.
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Die Rückseite 1A des Gehäuses ist so ausgestaltet, dass der Mehrfach-Halter an einem Werkzeugträger (nicht gezeigt) anbringbar ist. Ebenfalls an der Rückseite 1A befindet sich der gemeinsame Eingang 9 (nicht sichtbar) für das Kühlschmiermittel.
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Die Welle 2 weist eine umlaufende Einlasskerbe 3 auf. Diese steht mit dem gemeinsamen Eingang 9 fluidisch in Verbindung. Da die Einlasskerbe 3 umlaufend ist, gelangt Kühlschmiermittel unabhängig von der Winkelstellung der Welle 2 in die Einlasskerbe 3. Löcher 6 (nur eines mit Bezugszeichen versehen) verbinden die Einlasskerbe 3 mit einem axial verlaufenden Versorgungskanal 7 (nicht sichtbar) der Welle 2.
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Radial vom Versorgungskanal 7 abgehend befindet sich eine Mehrzahl von Werkzeugkanälen 8 (nur einer mit Bezugszeichen versehen). Diese sind vorliegend in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Sie verlassen den Versorgungskanal 7, in axialer Richtung gesehen, jeweils in einem unterschiedlichen Winkel.
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Je nach Winkelstellung der Welle 2 fluchtet somit ein anderer Werkzeugkanal 8 mit „seinem“ Auslasskanal (nicht sichtbar), so dass der gewünschte Fluidpfad einstellbar ist.
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An einer Seitenfläche 1C (rechts im Bild) und der Oberseite 1D des Gehäuses 1 sind Werkzeugaufnahmen 10A, 10B angeordnet (nur zwei mit Bezugszeichen versehen). Diese sind vorliegend zur Aufnahme von Bohrwerkzeugen (nicht gezeigt) ausgestaltet. Die Werkzeugaufnahmen 10A sind zur Innenspülung vorgesehen, während die Werkzeugaufnahmen 10B zur Außenspülung vorgesehen sind. Hierfür weisen letztere außerhalb der Werkzeugaufnahmen 10B positionierte Auslässe 10D auf (nur einer mit Bezugszeichen versehen). Diese sind so ausgerichtet, dass Kühlschmiermittel möglichst direkt zum Wirkort eines Werkzeugs (nicht gezeigt) gebracht werden kann.
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In der 2 ist eine Schnittansicht des Mehrfach-Halters aus 1 dargestellt. Die Bezugszeichen bezeichnen dieselben Merkmale wie in der 1. Zusätzlich sind noch zwei Bohrwerkzeuge (ohne Bezugszeichen) gezeigt.
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Gut erkennbar ist in dieser Ansicht der gemeinsame Eingang 9, welcher sich an der Rückseite 1A des Gehäuses 1 befindet. Über eine abgewinkelte Bohrung gelangt Kühlschmiermittel, dessen Fluidpfad F durch den gestrichelten, langen und mehrfach abgewinkelten Pfeil angedeutet ist, zunächst in einen Ringkanal 12 der Wellenaufnahme 4, dann in die Einlasskerbe 3 der Welle 2, und von dort aus durch die Löcher 6 in den axial verlaufenden Versorgungskanal 7. Lediglich einer der Werkzeugkanäle 8, nämlich der im Bild am weitesten unten liegende, fluchtet in der gezeigten Winkelstellung der Welle 2 mit einem ihm zugeordneten Auslasskanal 11. Somit kann auch nur dieser mit Kühlschmiermittel versorgt werden. Der Auslasskanal 11 mündet vorliegend in den Auslass 10C und somit in die Werkzeugaufnahme 10A, wo das Kühlschmiermittel beispielsweise zur Innenspülung des dargestellten Bohrwerkzeugs dienen kann.
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Wird die Welle 2, wie in 3 gezeigt, in eine andere Winkelstellung gebracht, so kann ein anderer der Werkzeugkanäle 8 mit „seinem“ Auslasskanal 11 fluchten, so dass eine andere Werkzeugaufnahme 10A mit Kühlschmiermittel versorgt werden kann. Im Bild ist dies die am weitesten oben liegende Werkzeugaufnahme 10A. Für das Verständnis der 3 nicht benötigte Bezugszeichen wurden aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen.
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In der 4 ist eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mehrfach-Halters dargestellt. 5 und 6 zeigen eine Schnittansicht mit jeweils zu unterschiedlichem Fluidpfad F führender Winkelstellung. In 6 sind die meisten der bereits zuvor eingeführten Bezugszeichen aus Gründen der Übersichtlichkeit fortgelassen.
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Auch nach dieser Ausführungsform hat die Welle 2 einen zentralen, mit dem gemeinsamen Eingang 9 in Verbindung stehenden Versorgungskanal 7. Sie umfasst jedoch lediglich genau einen von diesem abgehenden Werkzeugkanal 8. Dieser verlässt den Versorgungskanal 7 in radialer Richtung.
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Der Werkzeugkanal 8 ist fluchtend mit mehreren Auslasskanälen 11, welche jeweils in einen Auslass 10C, 10D münden, ausrichtbar. Vorliegend weist der Mehrfach-Halter vier Werkzeugaufnahmen (nur zwei mit Bezugszeichen 10A, 10B bezeichnet) auf, von denen je zwei an einer Seitenfläche 1C angeordnet sind. Durch Rotieren der Welle 2 um ihre Längsachse bewegt sich der Werkzugkanal 8 von einem Auslasskanal zum nächsten. Somit kann bestimmt werden, welcher der möglichen Fluidpfade offen ist, und welche geschlossen sind.
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Die 5 zeigt eine Situation, bei welcher die Welle so rotiert ist, dass der rechts im Bild liegende Auslass 10C mit Kühlschmiermittel versorgt wird. Der gegenüberliegende Auslass 10D ist hingegen verschlossen. In der in 6 gezeigten Position der Welle 2 ist die Situation umgekehrt.
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Die Werkzeuge, die vorliegend Drehmeißel sind, haben innenliegende Kühlkanäle 13, deren Einlässe an den Auslässen 10C, 10D positioniert sind. Mit den Kühlkanälen 13 verbundene Düsen 14, die nahe der Schneide positioniert sind, dienen dem gezielten Ausbringen des Kühlschmiermittels.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 1A
- Rückseite
- 1B
- Vorderseite
- 1C
- Seitenfläche
- 1D
- Oberseite
- 2
- Welle
- 2A
- proximales Ende
- 2B
- distales Ende
- 3
- Einlasskerbe
- 4
- Wellenaufnahme
- 5
- Skala
- 6
- Loch
- 7
- Versorgungskanal
- 8
- Werkzeugkanal
- 9
- gemeinsamer Eingang
- 10A
- Werkzeugaufnahme
- 10B
- Werkzeugaufnahme
- 10C
- Auslass
- 10D
- Auslass
- 11
- Auslasskanal
- 12
- Ringkanal
- 13
- Kühlkanal
- 14
- Düsen
- F
- Fluidpfad, fluidischer Pfad
